全自动泡沫成型机中的压力精确控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种全自动泡沫成型机中的压力精确控制系统，包括如下步骤：①人机界面HMI：触摸屏内设定开度值；②PLC：通过数字量信号线性关系公式计算，再经D/A转换器中的模拟量线性关系公式计算，通过PLC模拟量输出模块输出模拟量信号；③定位器：定位器内的信号接收单元接收模拟量信号，输送至信号分析采集单元内；④比例阀：信号处理单元接收反馈信号、校准，转换单元将电流信号转换为空气压力数值，空气压力数值通过控制单元发出控制指令；⑤执行器：控制比例阀阀门的开合度来控制介质通过执行器的流量；根据输入信号的大小，调整阀门的开合度来控制介质通过的流量以达到对发泡注塑工艺中产品所需能耗的精确控制，而且解决了压力失控现象。

Pressure precision control system in automatic foam forming machine

The invention discloses an accurate pressure control system in a fully automatic foam forming machine, which comprises the following steps: (1) human-machine interface HMI: setting the opening value in the touch screen; second: PLC is calculated through the linear relation formula of the digital signal, and then is calculated through the linear relation formula of the analog quantity in the D/A converter, and the output module is passed through the PLC analog output. Block output analog signal; (3) positioner: positioner signal receiving unit receives analog signal, transmission to signal analysis and acquisition unit; (4) proportional valve: signal processing unit receives feedback signal, calibration, conversion unit converts current signal into air pressure value, air pressure value is sent through the control unit. Executor: Controlling the opening and closing degree of proportional valve to control the flow rate of medium through the actuator; adjusting the opening and closing degree of valve to control the flow rate through the medium according to the size of the input signal to achieve accurate control of energy consumption in foam injection molding process, and solve the pressure out of control phenomenon.

【技术实现步骤摘要】
全自动泡沫成型机中的压力精确控制系统
本专利技术涉及发泡注塑模具中的流量控制
，具体为一种全自动泡沫成型机中的压力精确控制系统。
技术介绍
全自动泡沫成型机能耗精确控制设计和开发全自动泡沫成型机的能耗控制是泡沫成型的最重要的环节，特别是管道流量的控制、冷却系统的结构和供料系统结构这三个系统的合理和稳定，直接影响产品成型的质量和效率。因此，如何将管道流量的控制，冷却系统结构和供料系统设计的合理就显得尤为重要。管道流量精确控制的设计和开发管道流量精确控制在泡沫成型机自动化生产中是关键的一环节，其阀门的精确控制蒸汽流量的大小是决定产品成型是否合格的重要因素，根据泡沫产品的大小、密度的高低，产品的厚薄等要求，对蒸汽的消耗也存在着很大的差异，如何根据产品的蒸汽需求量精确控制蒸汽管道里蒸汽流量的大小成为管道流量控制的关键技术。由于普通的角座阀只有打开和关闭两种状态，在实际的生产过程中，设定的压力是随时可能变动的，当压力没有达到设定压力的时候，控制器会发出信号把阀门打开，当模腔压力达到设定压力的时候，控制器发出信号，阀门关闭。在理想情况下，模腔压力到达设定压力的瞬间，阀门关闭，压力应准确停留在设定的压力值上。在实际情况下，当阀门关闭的时候，模腔压力会上升到一个很高的值，最高可接近于比设定值高1个标准大气压（0.1MPa）。根据阀门的大小，实际值会有所不同。一般来讲，阀门越大，实际压力值越大，阀门越小，实际压力值相对较小。在要求高精密的场合，普通角座阀已经远远不能满足实际的生产需要。目前国内市场较先进的控制方式是比例阀控制阀门，根据输入信号的大小，可以控制输出特定的气压。例如：输入：0-20mA，输出0-8bar（0-0.8MPa）的比例阀,当控制信号为0mA,比例阀输出0bar的气压；当控制信号为20mA的时候，比例阀输出8bar的气压；当控制信号为为10mA的时候，输出4bar的气压。所以，此种方式只能进行简单的压力控制，不能进行阀门开度的精确控制。当需要精确控制腔体压力的时候，仅仅用比例阀控制阀门，会造成腔体压力“冲过”的现象。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种全自动泡沫成型机中的压力精确控制系统，通过采用定位器的比例阀，根据输入信号的大小，调整阀门的开合度来控制介质通过的流量以达到对发泡注塑工艺中产品所需能耗的精确控制，而且解决了压力失控现象。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种全自动泡沫成型机中的压力精确控制系统，包括如下步骤：①人机界面HMI：人机界面HMI的触摸屏内设定开度值；②PLC：可编程控制器PLC接收步骤①中设定的开度值，将步骤①中预设的开度值由整数转换成双整数，再将双整数转换成实数，通过数字量信号线性关系公式计算，再经过D/A转换器中的模拟量线性关系公式将数字量信号线性关系公式计算所得的数字量从实数转换为双整数，再由双整数转换成整数，最后取整得到模拟量信号，通过PLC模拟量输出模块输出模拟量信号；③定位器：待步骤②完成后，定位器内的信号接收单元接收模拟量信号，输送至信号分析采集单元内；④比例阀：比例阀内的信号接收单元接收来至步骤③中的信号分析采集单元反馈的信号，比例阀内的信号处理单元接收反馈信号、校准，通过转换单元将电流信号转换为空气压力数值，空气压力数值通过比例阀内的控制单元发出控制指令；⑤执行器：执行器接收步骤④中发出的带空气压力数值的控制指令信号，控制比例阀阀门的开合度来控制介质通过执行器的流量.作为优选，所述步骤①中通过数值设定单元设定开度值，所述的开度值范围为0-100%之间，且开度值范围取整。作为优选，所述0-100%的开度值范围中，“0”表示阀门最小开度范围关闭状态，“100”表示阀门最大开度范围打开状态。作为优选，所述设定的开度值转换为电流值的计算公式为：[I=Kmax*0.16+4-[Kmax*0.16+4-(Kmin*0.16+4)]*C，其中C是实际压力与设定压力的比率，Kmax是最大开度，Kmin是最小开度]。作为优选，所述步骤②中的数字量信号线性关系公式为：[Y=（27648-5530）/（100-0）*X+5530，其中X是操作员设定的开度值（0-100），Y是PLC所认识的数字量信号]；模拟量线性关系公式为：[Y=(20-4)/（27648-5530）*X+4-5530*（20-4）/(27648-5530)，其中X是数字量信号（5530～27648），Y是模拟量信号（4～20）mA]。作为优选，所述步骤③中信号分析采集单元检测到模拟量信号大于设定的开度值，信号分析采集单元发出信号控制指令至步骤④中的比例阀内，比例阀中的信号处理单元接收信号、校准，减小模拟量输出信号，步骤③中信号分析采集单元检测到模拟量信号小于设定的开度值，信号分析采集单元发出信号控制指令至步骤④中的比例阀内，比例阀中的信号处理单元接收信号、校准，增大模拟量输出信号，从而控制步骤⑤中执行器的开度大小。作为优选，所述步骤④中的比例阀为电气比例阀，且电气比例阀上设置有用于压力数值显示的压力显示器。作为优选，所述步骤①、②、③、④、⑤通过数据线进行数据信号传输。与现有技术相比，采用了上述技术方案的一种全自动泡沫成型机中的压力精确控制系统，具有如下有益效果：一、根据输入信号的大小，可以控制输出特定的阀门开度，通过采用定位器的比例阀精确控制的设计开发彻底解决压力失控现象。二、通过PLC设定一定的数值，转变为电流信号给予电气比例阀指令，比例阀内的信号接收单元接收来至分析采集单元反馈的信号，比例阀内的信号处理单元接收反馈信号、校准，通过转换单元将电流信号转换为空气压力数值再由电气比例阀将电气信号根据定位器的反馈转换为空气压力数值，通过电气比例阀的压力数值精确控制执行器控制阀门的开合度来控制介质通过该阀门的流量以达到对生产产品所需能耗的精确控制。附图说明图1为本专利技术一种全自动泡沫成型机中的压力精确控制系统实施例的流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步描述。参照图1对本专利技术一种全自动泡沫成型机中的压力精确控制系统实施例做进一步说明。如图1所示，一种全自动泡沫成型机中的压力精确控制系统，包括如下步骤：①人机界面HMI：人机界面HMI的触摸屏内设定开度值；②PLC：可编程控制器PLC接收步骤①中设定的开度值，将步骤①中预设的开度值由整数转换成双整数，再将双整数转换成实数，通过数字量信号线性关系公式计算，再经过D/A转换器中的模拟量线性关系公式将数字量信号线性关系公式计算所得的数字量从实数转换为双整数，再由双整数转换成整数，最后取整得到模拟量信号，通过PLC模拟量输出模块输出模拟量信号；③定位器：待步骤②完成后，定位器内的信号接收单元接收模拟量信号，输送至信号分析采集单元内；④比例阀：比例阀内的信号接收单元接收来至步骤③中的信号分析采集单元反馈的信号，比例阀内的信号处理单元接收反馈信号、校准，通过转换单元将电流信号转换为空气压力数值，空气压力数值通过比例阀内的控制单元发出控制指令；⑤执行器：执行器接收步骤④中发出的带空气压力数值的控制指令信号，控制比例阀阀门的开合度来控制介质通过执行器的流量。本专利技术的制备方法合理，首先，定位器和比例阀之间属于闭环控制，当比例阀接收到一个信号的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全自动泡沫成型机中的压力精确控制系统，其特征在于：包括如下步骤：①人机界面HMI：人机界面HMI的触摸屏内设定开度值；②PLC：可编程控制器PLC接收步骤①中设定的开度值，将步骤①中预设的开度值由整数转换成双整数，再将双整数转换成实数，通过数字量信号线性关系公式计算，再经过D/A转换器中的模拟量线性关系公式将数字量信号线性关系公式计算所得的数字量从实数转换为双整数，再由双整数转换成整数，最后取整得到模拟量信号，通过PLC模拟量输出模块输出模拟量信号；③定位器：待步骤②完成后，定位器内的信号接收单元接收模拟量信号，输送至信号分析采集单元内；④比例阀：比例阀内的信号接收单元接收来至步骤③中的信号分析采集单元反馈的信号，比例阀内的信号处理单元接收反馈信号、校准，通过转换单元将电流信号转换为空气压力数值，空气压力数值通过比例阀内的控制单元发出控制指令；⑤执行器：执行器接收步骤④中发出的带空气压力数值的控制指令信号，控制比例阀阀门的开合度来控制介质通过执行器的流量。

【技术特征摘要】
1.一种全自动泡沫成型机中的压力精确控制系统，其特征在于：包括如下步骤：①人机界面HMI：人机界面HMI的触摸屏内设定开度值；②PLC：可编程控制器PLC接收步骤①中设定的开度值，将步骤①中预设的开度值由整数转换成双整数，再将双整数转换成实数，通过数字量信号线性关系公式计算，再经过D/A转换器中的模拟量线性关系公式将数字量信号线性关系公式计算所得的数字量从实数转换为双整数，再由双整数转换成整数，最后取整得到模拟量信号，通过PLC模拟量输出模块输出模拟量信号；③定位器：待步骤②完成后，定位器内的信号接收单元接收模拟量信号，输送至信号分析采集单元内；④比例阀：比例阀内的信号接收单元接收来至步骤③中的信号分析采集单元反馈的信号，比例阀内的信号处理单元接收反馈信号、校准，通过转换单元将电流信号转换为空气压力数值，空气压力数值通过比例阀内的控制单元发出控制指令；⑤执行器：执行器接收步骤④中发出的带空气压力数值的控制指令信号，控制比例阀阀门的开合度来控制介质通过执行器的流量。2.根据权利要求1所述的一种全自动泡沫成型机中的压力精确控制系统，其特征在于：所述步骤①中通过数值设定单元设定开度值，所述的开度值范围为0-100%之间，且开度值范围取整。3.根据权利要求2所述的一种全自动泡沫成型机中的压力精确控制系统，其特征在于：所述0-100%的开度值范围中，“0”表示阀门最小开度范围关闭状态，“100”表示阀门最大开度范围打开状态。4.根据权利要求2或3所述的一种全自动泡沫成型机中的压力精确控制系统，其特征在于：所述设定的开度值转换为电流值的计算公式为：[I=K...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈汉将，胡健亮，陆水根，
申请(专利权)人：金华启创智能设备有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33